ThreadLoacal的实现原理 - zhpanvip/AndroidNote GitHub Wiki
ThreadLocal是一个线程内部的数据存储类，通过它可以在指定的线程中存储数据，且存储的数据只有在该线程中才能获取的到，其他线程无法获取。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ThreadLocal<Boolean> threadLocal=new ThreadLocal<>();
new Thread(){
@Override
public void run() {
super.run();
threadLocal.set(true);
System.out.println("在子线程中获得threadLocal中的值："+threadLocal.get());
}
}.start();
Thread.sleep(100);
System.out.println("在主线程中获得threadLocal中的值："+threadLocal.get());
}
输出结果：
在子线程中获得threadLocal中的值：true
在主线程中获得threadLocal中的值：null
ThreadLocal是一个泛型类。它的重点是有一个ThreadLocalMap的静态内部类和两个核心方法，get和set。
ThreadLocalMap是一个存储(key,value)键值对的类，它的实现与HashMap有些类似，这里不再详细赘述。它比较特别的地方是它内部的节点Entry：
static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
/** The value associated with this ThreadLocal. */
Object value;
Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
super(k);
value = v;
}
}
Entry是位于ThreadLocalMap中的静态内部类，表示Map的节点(key，value),并且它继承了WeakReference,WeakReference泛型为ThreadLocal。看Entry的构造方法有两个参数ThreadLocal与一个Object，分别表示key和value。这里注意，在构造方法中将ThreadLocal作为参数调用了父类的构造方法，也就是ThreadLocalMap的key是一个弱引用，而value是一个强引用。意味着，当没有引用指向key时，key会在下一次垃圾回收时被JVM回收。
那ThreadLocalMap在哪里使用了呢？其实就在线程Thread类中：
class Thread implements Runnable {
ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;
}
可以看到Thread类中维护了一个ThreadLocalMap的成员变量。
set方法的源码如下：
public void set(T value) {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
map.set(this, value);
} else {
createMap(t, value);
}
}
// 获取当前线程的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
return t.threadLocals;
}
// 为线程t创建ThreadLocalMap
void createMap(Thread t, T firstValue) {
t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
}
set方法的源码很简单，就是以当前的ThreadLocal作为key将value放到ThreadLocalMap中，ThreadLocalMap是位于ThreadLocal中的一个静态内部类。
这么做其实是为了有利于垃圾回收。想一下如果没有将ThreadLocal的key声明为弱引用会有什么问题？当使用完了ThreaLocal之后，解除了对它的引用，希望它能够被回收，但是此时JVM发现ThreadLocal无法被回收，因为在ThreadLocalMap中，ThreadLocal还作为key被引用，虽然ThreadLocal已经不再使用，但是仍然无法被回收。而如果将ThreadLocalMap的key声明为弱引用就不会存在无法回收ThreadLocal的问题。
get方法就是从ThreadLocal中取值，它的源码如下：
public T get() {
Thread t = Thread.currentThread();
ThreadLocalMap map = getMap(t);
if (map != null) {
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
return setInitialValue();
}
可以看到get方法的源码也不难，就是拿到当前线程中的ThreadLocalMap,然后将当前ThreadLocal作为key查找set进去的值。
了解了ThreadLocal的内部实现后，我们通过开篇的例题来分析以下ThreadLoca的存储过程：
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（1）threadLoca在子线程(称为threadA)中通过threadLocal的set方法将值设置为了true。在set方法中会首先获得threadA线程，然后拿到threadA中的ThreadLocalMap,并将threadLocal作为key，将true作为value存储到了ThreadLocalMap中；
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（2）当在threadA线程中调用threadLocal的get方法时，get方法同样会先获取到threadA，然后拿到threadA中的ThreadLocalMap，接着以threadLocal作为key来获取ThreadLocalMap中对应的值，此时的ThreadLocalMap与第（1）不中的ThreadLocalMap是同一个，且key都是threadLocal。因此，在threadLocal中拿到的值为true；
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（3）在主线程中调用threadLocal的get操作，此时get方法会首先获取到当前线程为主线程，然后拿到了主线程中的ThreadLocalMap，接着以threadLocal作为key来获取主线程的ThreadLocalMap中对应的值，此时的ThreadLocalMap与(1)步中的ThreadLocalMap并非同一个。因此，主线程中获取到的值是null。
ThreadLocal的示意图如下：
